由于其低成本、易用性和安全性，水性电解质被视为电化学储能应用的有前途的组分。水系锌离子电池（ZIBs）具有优异的工业适应性和高能量密度等优点，近年来在水系储能技术中受到越来越多的研究。

近日，伦敦大学学院Guanjie He将水的同位素 (EEI) 电化学效应引入锌离子电池 (ZIB) 电解质中，以应对严重副反应和大量析气的挑战。

文章要点

1）由于D₂O中离子的低扩散性和强配位性，副反应的可能性降低，导致电化学稳定电位窗口更宽，pH变化更小，循环过程中氢氧化锌硫酸盐（ZHS）的生成更少。

2）此外，研究证明，由于局部离子和分子浓度始终较低，D₂O 消除了循环过程中结合水变化产生的不同 ZHS 相，从而在电极和电解质之间形成稳定的界面。

3）采用基于 D₂O 的电解质的全电池表现出更稳定的循环性能，在2 A g-1的电流密度下，在 0.8-2.0 V 的宽电压窗口下，1,000 次循环后显示出 ~100% 的可逆效率，以及3,000 次循环，正常电压窗口为 0.8-1.9 V。

参考文献

Xuan Gao, et al, When It’s Heavier: Interfacial and Solvation Chemistry of Isotopes in Aqueous Electrolytes for Zn-ion Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202300608

DOI: 10.1002/anie.202300608

https://doi.org/10.1002/anie.202300608